JP2001201134A - 熱交換換気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 必要に応じて室内の空気を循環さ
せ脱臭や空気浄化の機能部品の装着により空気浄化装置
としても有効に機能させることができる熱交換換気装置
を得る。 【解決手段】 給気送風機４により室内に取入れ
る外気と、排気送風機３により室内から室外へ排気する
室内気とを内蔵の熱交換器２を通して熱交換させて換気
する換気通風路を有する熱交換換気装置であって、室内
の空気を循環させる、給気送風機と排気送風機の少なく
とも一方の送風機を含む開閉可能の循環経路を構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器を通じて
給排気による熱交換換気を行う熱交換換気装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】上記この種の熱交換換気装置は、一次気
流である排気流を通す複数の一次通路と、二次気流であ
る給気流を通す複数の二次通路とが内部で独立状態のま
ま交差した六面体で積層構造の熱交換器が組込まれてい
るものが多い。基本的には、六面体の箱型に構成された
本体ケーシング内に、熱交換器が一次通路と二次通路の
開口する面同士により形成される四箇所の稜角部を上下
と左右に向けて横向き状態に組込んだ構成が採られてい
る。本体ケーシング内には熱交換器の一次通路を経路の
一部とする排気通風路と、熱交換器の二次通路を経路の
一部とする給気通風路との二系統の換気通風路が全経路
にわたり独立状態に画成されている。給気通風路には給
気送風機が組込まれ、室外から室内へ向う給気流が形成
され、排気通風路には排気送風機が組込まれ室内から室
外へ向う排気流が形成される。そして給排気流間で連続
的な熱交換が行われ、温度等の状態量の変動を抑えた給
排気による換気が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したような熱交換
換気装置は種々の設置環境に置かれるが、例えば臭気や
ガス成分の発生を伴う作業所や福祉施設や医療施設等で
は、臭気対策として必要とする換気量よりはるかに多量
の換気を行うか、別途に脱臭機等を併設して対応してい
ることが多い。給排気流間で熱交換を行うといっても換
気に伴う熱損失は有り、換気量により臭気対策を講じる
場合には室内の空調雰囲気を維持する空調機は能力の大
きなものとするか、強モードで運転しなくてはならない
ことになる。脱臭機等を別設する対応策では、設備費も
嵩みメンテナンスも面倒になるといった問題点がある。

【０００４】本発明は上記した従来の問題点を解消する
ためになされたものであって、その課題とするところ
は、必要に応じて室内の空気を循環させ脱臭や空気浄化
の機能部品の装着により空気浄化装置としても有効に機
能させることができる熱交換換気装置を得ることであ
り、その熱交換換気装置の機能性の向上を図ることであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に請求項１の発明は、送風機により室内に取入れる外気
と、送風機により同室内から室外へ排気する室内気とを
内蔵の熱交換器を通して熱交換させて換気する換気通風
路を有する熱交換換気装置について、室内の空気を循環
させる換気用の送風機を含む開閉可能の循環経路を構成
する手段を採用する。

【０００６】前記課題を達成するために請求項２の発明
は、請求項１に係る前記手段における循環経路を排気用
の送風機を中核にして構成する手段を採用する。

【０００７】前記課題を達成するために請求項３の発明
は、請求項１に係る前記手段における循環経路を給気用
の送風機を中核にして構成する手段を採用する。

【０００８】前記課題を達成するために請求項４の発明
は、請求項１に係る前記手段における循環経路を排気用
の送風機を中核にして構成した系統と、給気用の送風機
を中核にして構成した系統の二系統にする手段を採用す
る。

【０００９】前記課題を達成するために請求項５の発明
は、請求項１〜請求項４までのいずれかに係る前記手段
における循環経路にこれを開閉する開閉手段を設け、そ
の開閉手段の開放により換気通風路の室外への連絡を遮
断するようにする手段を採用する。

【００１０】前記課題を達成するために請求項６の発明
は、請求項１〜請求項４までのいずれかに係る前記手段
における循環経路にこれを開閉する開閉手段を設け、そ
の開閉手段により連続的に通風量を可変できるようにす
る手段を採用する。

【００１１】前記課題を達成するために請求項７の発明
は、請求項１〜請求項４までのいずれかに係る前記手段
における循環経路にこれを開閉する開閉手段を設け、そ
の開閉手段により連続的に通風量を可変できるようにす
るとともに、開閉手段の開閉動作を室内の温度や湿度や
汚濁度といった状態量に応じて行うようにする手段を採
用する。

【００１２】前記課題を達成するために請求項８の発明
は、請求項１〜請求項７までのいずれかに係る前記手段
における循環経路内に、循環経路を通過する空気を清浄
化する空気清浄手段を設ける手段を採用する。

【００１３】前記課題を達成するために請求項９の発明
は、請求項１〜請求項８までのいずれかに係る前記手段
における循環経路内に、循環経路を通過する空気の臭気
を除去する脱気除去手段を設ける手段を採用する。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１〜図４は本実施の形態の熱交
換換気装置について示したものである。この熱交換換気
装置は、本体１に積層型の熱交換器２と、排気送風機３
と給気送風機４とが組込まれて構成されている。熱交換
器２は空気対空気での熱交換を行うもので、一次気流
（排気流）を通す複数の直線状の一次通路と二次気流
（給気流）を通す複数の直線状の二次通路とが内部で独
立状態のまま交差し、一次通路の出入口端が対向する二
面に開口し、二次通路の出入口端が他の対向する二面に
開口し、両小口の閉止した六面体に構成されている。

【００１５】本体１は、そのケーシングが六面体の箱型
に構成され、このケーシング内のほぼ中央部に熱交換器
２が着脱可能に組込まれている。ケーシング内には熱交
換器２の一次通路を経路の一部とする排気通風路５と、
熱交換器２の二次通路を経路の一部とする給気通風路６
の二系統の換気通風路が全経路にわたり互いに離隔して
構成されている。給気送風機４は給気通風路６の一部
に、排気送風機３は排気通風路５の一部に組込まれてい
る。

【００１６】排気通風路５は、ケーシングの下面に開口
された室内吸込口７を入口端とし、熱交換器２の一次通
路を経て排気送風機３の吸込口から吹出口に向い、ケー
シングの一側に開口された室外吹出口８を出口端とする
一連の通路である（図１参照）。給気通風路６は、ケー
シングの一側に開口された室外吸込口９を入口端とし、
給気送風機４の吸込口から吹出口に向い熱交換器２の二
次通路を経てケーシングの下面に開口された室内吹出口
１０を出口端とする一連の通路である（図１参照）。室
外吸込口９及び室外吹出口８にはダクト１１が接続さ
れ、それぞれダクト１１を介して屋外に連絡される。

【００１７】室外吹出口８と室外吸込口９に接続される
各ダクト１１にはその途中にそれぞれ風路切換器１２が
接続されている。各風路切換器１２には図２に示すよう
に三方に接続口が形成されていて、排気系統の風路切換
器１２における二つの接続口は、ケーシングの室外吹出
口８を室外（多くは屋外）へダクト１１により連通させ
るものであり、他の一つの接続口は室内吸込口７の臨む
当該室内に循環室内吹出口１３とし連絡される。また、
給気系統の風路切換器１２の二つの接続口は、ケーシン
グの室外吸込口９と室外（多くは屋外）とをダクト１１
により連通させるものであり、他の一つの接続口は室内
吹出口１０の臨む当該室内に循環室内吸込口１４として
連絡される。

【００１８】即ち、室内の空気を室外へ排気する排気系
統には、風路切換器１２により室内吸込口７、熱交換器
２の一次通路、排気送風機３、循環室内吹出口１３に至
る一連の循環経路が構成され、室外の空気を室内へ給気
する給気系統には、風路切換器１２により循環室内吸込
口１４、室外吸込口９、給気送風機４、熱交換器２の二
次通路、室内吹出口１０に至る一連の循環経路が構成さ
れている。各風路切換器１２には、図２に示すように循
環経路を開閉する開閉ダンパ１５が設けられ、循環経路
を全開した場合には排気系統、或いは給気系統の通風路
の室外への連絡は遮断される。

【００１９】各循環経路中にはその任意の位置に当該部
を通過する空気を清浄化する除塵フィルターや高性能フ
ィルターの組合せで構成された空気清浄フィルター１６
や、臭気を除去する臭気除去手段としての脱臭フィルタ
ー１７等の機能部品が設けられている。各風路切換器１
２の開閉ダンパ１５は、図２に示すようにギヤードモー
ター等の駆動手段１８により開度が連続的に調整できる
ように構成され、その開度に応じ室外側と室内側の通風
量が按分される。開閉ダンパ１５の開閉動作は、室内の
温度や湿度や汚濁度といった状態量を検知する環境セン
サー１９の出力に応じて制御回路２０により制御され
る。制御回路２０は、自動運転に設定された場合には環
境センサー１９の出力値に応じた開度に開閉ダンパ１５
の開度を制御し、予め設定された目標値に室内の状態量
がなるようにフィードバック制御を行う。

【００２０】この熱交換換気装置は、通常にあっては各
風路切換器１２の開閉ダンパ１５は循環経路を閉止する
位置におかれ、この種の熱交換換気装置と同様に給排気
流間での連続的な熱交換を伴う熱交換換気を行う。自動
運転モードに設定されたり、循環運転モードに設定され
た場合には、制御回路２０は環境センサー１９の出力値
に応じて予め設定された制御アルゴリズムに従って開閉
ダンパ１５の開度を制御する。例えば、設定値を越える
臭気を環境センサー１９が検出した場合、制御回路２０
は環境センサー１９の出力値に応じた開度に各風路切換
器１２の開閉ダンパ１５を動かす。環境センサー１９の
出力値に対する開閉ダンパ１５の開度の決定は予め設定
された制御テーブルを参照して行われる。

【００２１】開閉ダンパ１５が開放方向に動くと、その
開度に応じた通風量の循環経路が給気系統と排気系統と
に形成され、同時に本来の給排気による換気量は循環量
と按分する形で減少する。排気系統に形成される循環経
路においては、室内吸込口７から吸込まれた室内の空気
は熱交換器２を経て排気送風機３に吸込まれ、室外吹出
口８からダクト１１を経て風路切換器１２に至り、循環
室内吹出口１３から再び室内へ吹出される。給気系統に
形成される循環経路においても、循環室内吸込口１４か
ら吸込まれた室内の空気は給気送風機４を経て熱交換器
２を通過し、室内吹出口１０から再び室内へ吹出され
る。

【００２２】各循環経路に流れる室内の空気は空気清浄
フィルター１６及び脱臭フィルター１７によって浄化さ
れ脱臭されて室内へ戻される。この間、開閉ダンパ１５
の開度に応じた風量での給排気による熱交換換気が行わ
れる。開閉ダンパ１５が全開の状態では換気機能は停止
し、室内空気の循環による空気浄化機能のみを果たすこ
とになる。このように、本実施の形態の熱交換換気装置
によれば、熱交換換気機能と空気浄化機能を調和させて
働かせることができるため、換気量に依存した臭気対策
を講じる必要もなく、脱臭装置を併設する必要もない。
即ち、臭気やガス成分の発生を伴う作業所や福祉施設や
医療施設等の室内環境の改善に好適な省エネルギー、省
コストの熱交換換気装置といえるものである。

【００２３】なお、排気系統に対してのみ循環経路を構
成しても、給気系統に対してのみ循環経路を構成しても
よい。前者の構成を採用した場合には外気の導入を優先
する室内空気の循環になり、後者の構成を採用した場合
には排気を優先する室内空気の循環になる。また、図４
に示すように室内吸込口７、室外吹出口８、室外吸込口
９、室内吹出口１０にダクト１１を接続して熱交換換気
を行う形式の熱交換換気装置では、ケーシング内に風路
切換器１２を構成し、循環室内吹出口１３や循環室内吸
込口１４を室内に連絡させるように構成すればよい。

【００２４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、必要に応じて
室内の空気を循環させ脱臭や空気浄化の機能部品の装着
により空気浄化装置として機能させることができる熱交
換換気装置が得られる。

【００２５】請求項２の発明によれば、請求項１に係る
前記効果とともに給気優先の室内空気循環機能が得られ
る。

【００２６】請求項３の発明によれば、請求項１に係る
前記効果とともに排気優先の室内空気循環機能が得られ
る。

【００２７】請求項４の発明によれば、請求項１に係る
前記効果とともに換気機能を停止し室内空気循環機能だ
けを果たさせることが可能になる。

【００２８】請求項５の発明によれば、請求項１〜請求
項４までのいずれかに係る前記効果とともに換気機能と
循環機能の切換えが容易になり、機能性が向上する。

【００２９】請求項６の発明によれば、請求項１〜請求
項４までのいずれかに係る前記効果とともに換気機能と
循環機能を調和的に働かせることができる。

【００３０】請求項７の発明によれば、請求項１〜請求
項４までのいずれかに係る前記効果とともにより快適な
室内環境を形成できるようになる。

【００３１】請求項８の発明によれば、請求項１〜請求
項７までのいずれかに係る前記効果とともに空気清浄機
能を果たし得るものとなる。

【００３２】請求項９の発明によれば、請求項１〜請求
項８までのいずれかに係る前記効果とともに脱臭機能を
果たしうるものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態の熱交換換気装置を示す平面構成
図である。

【図２】 実施の形態の熱交換換気装置の風路切換器を
示す構成図である。

【図３】 実施の形態の熱交換換気装置の制御系のブロ
ック構成図である。

【図４】 実施の形態の他の熱交換換気装置を示す平面
構成図である。

【符号の説明】

２ 熱交換器、 ３ 排気送風機、 ４ 給気送風機、
５ 排気通風路、６ 給気通風路、 ７ 室内吸込
口、 ８ 室外吹出口、 ９ 室外吸込口、１０ 室内
吹出口、 １３ 循環室内吹出口、 １４ 循環室内吸
込口、 １５開閉ダンパ、 １６ 空気清浄フィルタ
ー、 １７ 脱臭フィルター、 １９環境センサー。

フロントページの続き (72)発明者 和木 勝彦 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 内堀 秀夫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送風機により室内に取入れる外気と、送
   風機により同室内から室外へ排気する室内気とを内蔵の
   熱交換器を通して熱交換させて換気する換気通風路を有
   する熱交換換気装置であって、室内の空気を循環させる
   前記送風機を含む開閉可能の循環経路を構成した熱交換
   換気装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の熱交換換気装置であっ
   て、循環経路を排気用の送風機を中核にして構成した熱
   交換換気装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の熱交換換気装置であっ
   て、循環経路を給気用の送風機を中核にして構成した熱
   交換換気装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の熱交換換気装置であっ
   て、循環経路を排気用の送風機を中核にして構成した系
   統と、給気用の送風機を中核にして構成した系統の二系
   統にした熱交換換気装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜請求項４までのいずれかに記
   載の熱交換換気装置であって、循環経路を開閉する開閉
   手段を設け、その開閉手段の開放により換気通風路の室
   外への連絡を遮断するようにした熱交換換気装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜請求項４までのいずれかに記
   載の熱交換換気装置であって、循環経路を開閉する開閉
   手段を設け、その開閉手段により連続的に通風量を可変
   できるようにした熱交換換気装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜請求項４までのいずれかに記
   載の熱交換換気装置であって、循環経路を開閉する開閉
   手段を設け、その開閉手段により連続的に通風量を可変
   できるようにするとともに、開閉手段の開閉動作を室内
   の温度や湿度や汚濁度といった状態量に応じて行うよう
   にした熱交換換気装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜請求項７までのいずれかに記
   載の熱交換換気装置であって、循環経路内に通過する空
   気を清浄化する空気清浄手段を設けた熱交換換気装置。
9. 【請求項９】 請求項１〜請求項８までのいずれかに記
   載の熱交換換気装置であって、循環経路内に通過する空
   気の臭気を除去する臭気除去手段を設けた熱交換換気装
   置。